第2讲 轴承-【单招零距离】机电专业综合（上）

总复习方案·第一部分机械基础 第2讲轴承 考情分析 知识模块 轴承 1.了解滑动轴承的类型、结构及应用特点，了解润滑装置和方法。 考纲要求 2.了解滚动轴承的结构组成、代号和应用特点。 3.掌握滚动轴承的选用方法及选用轴承类型时应考虑的因素。 高考卷 2019年 2020年 2021年 分值 6 4 3 判断题13 判断题13 题型、题号 问答作图题52 问答作图题52 问答作图题52 题13滑动轴承的应用2分： 题13滑动轴承的轴瓦材 题52(3)滚动轴承的材料 题52(2)滚动轴承的标记 料2分： 考点 3分： 题52(7)滚动轴承的基本 2分： 题52(4)滚动轴承的基本 题52(4)滚动轴承与轴的 代号、与轴的配合制度2 代号1分。 配合制度1分。 分。 试题难度要求 容易 容易 容易 纵观近三年高考试卷，轴承的知识点通常在问答作图题里出现，分值在3一4分之间。考 题以基础知识为主，试题难度不大。常规考点包括滑动轴承的特点和应用、轴瓦的材料、滑动 轴承的润滑、滚动轴承结构和材料、滚动轴承的标记、滚动轴承的选用、常见滚动轴承的特点。 知识梳理 一、轴承功用及分类 1.功用 支承轴或轴上零件，并保证轴的回转精度。 2.分类（按承载方向分） [整体式 对开式 径向滑动轴承：只承受径向载荷 可调间隙式 滑动轴承 自位式 止推滑动轴承：只承受轴向载荷 径向止推滑动轴承：能同时承受径向、轴向载荷 向心滚动轴承 滚动轴承推力滚动轴承 向心推力滚动轴承 二、滑动轴承 1.滑动轴承的摩擦 ·71· 单招零距离·机电专业综合 干摩擦：要避免 非（半）液体摩擦：一般的滑动轴承采用 液体摩擦：高速重载的轴承采用 2.常用滑动轴承的类型 类型 结构 应用特点 应用场合 备注 轴套与轴间采用问隙 轴承座、 结构简单，成本低：磨损后无法调整轴 用于低速、轻载或 配合，轴套上开有油 整体式 轴套、紧 颈与轴套之间间隙，只能更换轴套；拆 间歇工作的场合 孔，内表面可以开油 定螺钉 装须轴向移动轴或轴承，不方便 槽，也可以不开 ①轴承座与轴承盖的结合面为凸凹形， 可定位、对中，防止横向移动； 轴承座、 ②轴瓦两端有凸缘，可防止轴向移动： 对于重要的轴承， 轴承盖、 ③装拆方便，可通过在上、下轴瓦的对 应用比整体式广 为提高承载能力， 对开式 上轴瓦 开面处垫入调整垫片来调整问隙 泛 可在轴瓦上浇注轴 下轴瓦 ④轴瓦内表面开有油槽，油槽中心有油 衬 螺栓 孔，油槽长度为轴瓦长度的80%，位于 非承载区 常用于轴承宽径 球面轴 比较大、轴挠度较 瓦，轴承 轴瓦外表面为球面，具有自动调心作 必须成对使用，宽 自位式 大或两轴承内孔 座、轴承 用，可避免轴的变形产生的局部磨损 径比一般大于1.5 的同轴度误差较 盖 大的场合 ①拧动螺母，轴向移动轴瓦能方使的调 内锥 调节螺 整轴承的径向间隙： 外柱 母、 轴 ②能承受单向轴向力： 可 式 瓦、轴 ③轴受热膨胀伸长时影响间隙 调 ①拧动螺母，轴向移动压套能方便的调 用于精度要求较 轴套圆锥面的锥度 调节螺 整轴承的径向间隙： 高的场合 为1：30~1：10 隙 内柱 式 外锥 母、 轴 ②不能承受单向轴向力： 瓦、轴、 ③轴受热膨胀伸长时不影响间隙： 式 压套 ④为了增加轴瓦弹性，轴瓦上对称地切 几条槽，其中应有一个为通槽 3.轴瓦的材料 材料名称 性能 示例 应用 灰铸铁 良好的减摩性 HT150、HT200 低速，轻载、不受冲击的轴承 铸造黄铜 冲击小、负载平稳的轴承 铜合金 ZCuZn38 较高强度、较好诚摩性和耐磨性 (传统材料) 铸造青铜 中速、中重载及冲击条件下 ZCuSn10Zn2 的轴承 ZSnSb4Cu4 中高速、重载以及冲击不大、 轴承合金 良好的诚摩性、耐磨性 ZSnSbl1Cu6 负载稳定的重要轴承 72· 总复习方案·第一部分 机械基础 续表 材料名称 性能 示例 应用 良好的自润性、耐磨性、减振性、 温度、速度不高、载荷不大、 聚酰胺（尼龙） PA66 耐蚀性 散热条件较好的小型轴承 足够的强度、塑形，良好的减摩性、耐磨性，良好的导热性、耐蚀性和抗胶合性，对润滑油 材料要求 的吸附能力强 4.滑动轴承的润滑 (1)润滑的目的 减摩、减磨、冷却、吸振和防锈。 (2)润滑剂 有润滑脂、润滑油、固体润滑剂三种。 (3)润滑方式 常用润滑方法 主要装置 应用场合 间歇供油 油壶（枪）、压注油杯 用于低速、轻载的场合 滴油润滑 针阀式油杯 连续 油环润滑 转动油环溅油 用于转速较高、载荷较大的场合 供油 飞溅润滑 轴上转动零件溅油 压力润滑 液压泵等供油设备 高速重载的场合 三、滚动轴承 1.滚动轴承结构 名称 材料 备注 内圈 装在支承轴颈上，基孔制的过渡或过盈配合 外圈 装在机架轴承孔中，基轴制的过渡配合 滚动轴承钢(GCrl5、GCr9等)，经热 处理后表面硬度达6165HRC 实现滚动摩擦，并传递运动；有球、短圆柱滚子、 滚动体 圆锥滚子，球面滚子、螺旋滚子、长圆柱滚子、滚 针等 保持架 低碳钢、非铁合金、塑料等 均匀隔开滚动体，诚少滚动体间的摩擦和磨损 2.滚动轴承的特点 (1)摩擦小、效率高：(2)动作灵敏，工作稳定：(3)宽度尺寸小：(4)润滑简单，易维护： 优点 (5)回转精度高：(6)标准件、互换性好 缺点 (1)径向尺寸大：(2)抗冲击能力弱：(3)高速时有噪声：(4)安装精度要求高：(5)寿命短 ·73· 单招零距离·机电专业综合 3.滚动轴承的分类 按 荷方向分 轴承类型 向心轴承 推力轴承 径向接触轴承 角接触向心轴承 角接触推力轴承 轴向接触轴承 公称接触角a a=0° 0°<a≤45 45°<a<909 a=90° 图例 能同时承受径向 能同时承受径向 载荷和轴向载 载荷和轴向载 承受载荷方向 仅承受径向载荷 仅承受轴向载荷 荷，且径向载荷 荷，且轴向载荷 大于轴向载荷 大于径向载荷 按滚动体的形状分 球轴承 点接触、摩擦小，极限转速高，斥载小、抗冲击能力小 滚子轴承 线接触、摩擦大、极限转速低、承载大、抗冲击能力强 按轴承游隙是否可调分 分为可调隙轴承和不可调隙轴承 按调心能力分 分为调心轴承和非调心轴承 4.滚动轴承的类型 类型代号 轴承类型 类型代号 轴承类型 0 双列角接触球轴承 6 深沟球轴承 1 调心球轴承 7 角接触球轴承 2 调心滚子轴承和推力调心滚子轴承 8 推力圆柱滚子轴承 3 圆锥滚子轴承 N 圆柱滚子轴承，双列或多列用NN表示 双列深沟球轴承 U 外球面球轴承 5 推力球轴承 QJ 四点接触球轴承 ·74· 总复习方案·第一部分 机械基础 5.滚动轴承的代号 前置代号 基本代号 后置代号 字母 字母和数字 字母和数字 1 2 3 4 5 用以说明轴承内 尺寸系列代号 内径代号 部结构、密封和防 类型代号 宽（高）度系 直径系列代 内径代号用于表示轴承的 尘形式、材料、公 列代号 号 用以说明 内径尺寸，由两位数字组 差等级；滚动轴承 尺寸系列代号由宽（高）度 成：其中 公差等级分：P0、 成套轴承 类型代号用 系列代号和直径系列代号 00表示内径为10mm P6、P6X、fP5、 分部件的 数字或大写 组合而成，宽（高）度系列代 特点 01表示内径为12mm /P4、P2六级，其 拉丁字母表 号在前，直径系列代号在 精度依次由低到 示，见前表滚 后，用以区别具有相同内 02表示内径为15mm 径、不同外径和宽度的轴 03表示内径为17mm 高。应尽可能选 动轴承的类 用P0级（轴承代 型 承：宽（高）度系列代号为0 04一99表示内径为“数字× 时，有时会省略不标 5”mm(22、28、32除外) 号中可省略) ①基本代号一般用五位数字表示，如：51424、1(0)312。 ②前置代号和后置代号一般情况下可部分省略或全部省略。 示例 ③轴承代号一般标印在轴承的端面上。 ④向心轴承使用宽度系列代号，推力轴承使用高度系列代号。 6.滚动轴承的选用 考虑的因素 选用的轴承 小而平稳 球轴承 大小 大而有冲击 滚子轴承 只有径向 向心轴承 只有轴向 推力轴承 载荷 F,《F 向心球轴承（深沟球轴承、调心球轴承） 方向、性质 同时承受 F<F, 向心推力球轴承或圆锥滚子轴承 径向和轴 接触角较大的角接触球轴承或大锥角的圆锥滚 F>F 向载荷 子轴承 F>F, 推力轴承与向心轴承组合 转速高，回转精度高 球轴承 转速和回 低转速 滚子轴承 转精度 轴向载荷较大或纯轴向载荷的高速轴 角接触球轴承 调心能力 跨距大或难以保证两轴承孔的同轴度 调心轴承 结构 普通结构的球轴承 经济性 精度等级 fP0(普通级) ·75· 单招零距离·机电专业综合 7.滚动轴承的失效形式、配合和装拆 滚动轴承的 疲劳点蚀 工作时，内、外圈和滚动体在循环应力作用下产生疲劳裂纹 失效形式 塑性变形 转速较低时，过大的静载荷或冲击载荷产生较大的局部应力 ①轴承内孔与轴采用基孔制的过渡配合，轴承外圈与轴承座孔采用基轴制的过渡配合 滚动轴承 ②内圈的配合要紧一点，外圈配合要松一点 的配合 ③转速高、载荷大、振动大时，可选紧一些的配合：对于经常拆卸的轴承，则选松一些的配合 ①一般采用压力法装拆轴承：配合较紧或大尺寸轴承，可采用温差法装配 滚动轴承 ②内外圈不能分离的轴承，装拆必须施力于轴承内圈 的装拆 ③为了便于使用拆卸工具，内圈在轴肩上要露出足够的高度 典例精析 【例1】 应用在中速、中重载及冲击性较大的轴承的轴瓦，其常用的材料是()。 A.铸铁 B.铜合金 C.巴氏合金 D.聚酰胺(PA) 【析与解】 本题解题的关键是：轴瓦的材料中铜合金能应用于中速、中重载及冲击的条 件下。 【答案】B 【例2】图1一3一1是某轴的结构简图，件6内孔孔端的圆角半径R1.5,件4的内孔直径 为50mm。试回答：件4组成的零件中， 一般用低碳钢制造，其余用轴承钢制造。用 轴承钢制造的零件，其最终热处理是 。 如件4的直径系列代号为3，宽度系 列代号为2，则其基本代号为 【析与解】本题解题的关键是：滚动体和内、外圈一般用滚动轴承钢制造，保持架一般用 低碳钢，也有用有色金属合金（如黄铜）或塑料制成。滚动轴承基本代号中，滚动轴承的类型 可以由题图可以确定，尺寸系列代号中宽（高）度系列代号在前，直径系列代号在后，内径代号 由滚动轴承内径值确定。 【答案】保持架淬火+低温回火32310 【例3】滚动轴承和滑动轴承都可支撑转动零件，两者最大的不同是( )。 A.精度 B.工作时摩擦性质 C.极限转速 【析与解】本题解题的关键是：滚动轴承和滑动轴承的本质区别是摩擦性质，其它不同 均建立在此基础上。 【答案】B 【例4】在斜齿轮传动中，可选用( )型滚动轴承支撑。 A.00000 B.50000 C.30000 D.60000 【析与解】本题解题的关键是：熟悉斜齿轮的受力特点是同时有轴向力、径向力，熟悉常 用滚动轴承的承载特点。从这两方面入手，本题的轴承正确选用为圆锥滚子轴承。 【答案】C ·76·